CN108952894A - 一种控制颗粒物捕集器的再生的装置和方法 - Google Patents

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祝何林
马兴友
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Abstract

一种控制颗粒物捕集器的再生的装置和方法。装置包括：颗粒物生成量计算模块，该模块基于发动机工况确定该发动机工况下的颗粒物生成速率，以及根据捕集器的运行时间计算该时间期间内的颗粒物生成量；颗粒物残留量计算模块，计算捕集器内的颗粒物残留量；再生触发模块，基于计算的颗粒物生成量和颗粒物残留量，执行颗粒物捕集器的再生。

Description

一种控制颗粒物捕集器的再生的装置和方法
技术领域
本发明的实施例涉及颗粒物捕集器，更具体地，涉及控制颗粒物捕集器的再生的装置和方法。
背景技术
机动车尾气是导致空气污染的重要因素，其含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的颗粒物（Particulate Matter：PM）。特别是，直喷发动机将燃油直接喷射在燃烧室内，导致液滴无法充分燃烧，造成尾气中包含大量PM2.5颗粒。
为了过滤颗粒物，通常在尾气后处理系统内安装颗粒物捕集器来过滤颗粒物。一种颗粒物捕集器采用陶瓷载体壁流式设计。尾气在通过其提供的平行通道时，其中的颗粒物被捕捉并且积聚在捕集器的表面。随后，通过将反应物（例如，燃油）引入尾气后处理系统以提高捕集器的温度并启动积聚的颗粒物的氧化。例如，通过喷射燃油，造成颗粒物被燃烧，并且转化为二氧化碳排出。颗粒物捕集器的再生过程是指将积聚的颗粒物消耗。
然而，对再生过程的不恰当的控制会导致过量积聚的颗粒物，导致机动车排放系统产生背压。而过量的背压会降低发动机性能，增加油耗。
因此，需要优化控制颗粒物捕集器的再生的方案。
发明内容
一种控制颗粒物捕集器的再生的装置，包括：颗粒物生成量计算模块，该模块基于发动机工况确定该发动机工况下的颗粒物生成速率，以及根据捕集器的运行时间计算该时间期间内的颗粒物生成量；颗粒物残留量计算模块，计算捕集器内的颗粒物残留量；再生触发模块，基于计算的颗粒物生成量和颗粒物残留量，执行颗粒物捕集器的再生。
所述颗粒物生成量计算模块根据颗粒物生成模型确定该发动机工况下的颗粒物生成速率。
所述颗粒物残留量计算模块根据颗粒物残留模型计算颗粒物残留量。
所述再生触发模块根据再生中断模型中断再生。
所述再生触发模块通过控制喷油器的喷油量以及点火定时来执行所述再生。
一种控制颗粒物捕集器的再生的方法，包括：颗粒物生成量计算的步骤，其中，基于发动机工况确定该发动机工况下的颗粒物生成速率，以及根据捕集器的运行时间计算该时间期间内的颗粒物生成量；颗粒物残留量计算的步骤，其中，计算捕集器内的颗粒物残留量；再生触发模块的步骤，其中，计算的颗粒物生成量和颗粒物残留量，执行颗粒物捕集器的再生。
所述颗粒物生成量计算的步骤根据颗粒物生成模型确定该发动机工况下的颗粒物生成速率。
所述颗粒物残留量计算的步骤根据颗粒物残留模型计算颗粒物残留量。
所述再生触发的步骤根据再生中断模型中断再生。
所述再生触发的步骤通过控制喷油器的喷油量以及点火定时来执行所述再生。
通过本发明的再生策略可以使背压处于正常范围，从而不影响发动机运行。
当结合附图阅读以下描述时也将理解本发明的实施例的其它特征和优势，其中附图借助于实例示出了本发明的实施例的原理。
附图说明
图1是根据本发明实施例的控制颗粒物捕集器的再生的装置示意图。
图2是根据本发明实施例的发动机工况类型的示意图。
图3是根据本发明实施例的控制颗粒物捕集器的再生的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将结合实施例描述本发明的原理。应当理解的是，给出的实施例只是为了本领域技术人员更好地理解并且实践本发明，而不是限制本发明的范围。例如，本说明书中包含许多具体的实施细节不应被解释为对发明的范围或可能被要求保护的范围的限制，而是应该被视为特定于实施例的描述。例如，在各实施例的上下文描述的特征可被组合在单一实施例中来实施。在单一实施例的上下文中描述的特可在多个实施例来实施。
图1是根据本发明实施例的控制颗粒物捕集器的再生的装置示意图。控制颗粒物捕集器的再生的装置包括：颗粒物生成量计算模块，该模块基于发动机工况确定该发动机工况下的颗粒物生成速率，以及根据捕集器的运行时间计算该时间期间内的颗粒物生成量；颗粒物残留量计算模块，计算捕集器内的颗粒物残留量；再生触发模块，基于计算的颗粒物生成量和颗粒物残留量，执行颗粒物捕集器的再生。本领域的技术人员可以理解，控制颗粒物捕集器的再生的装置可以是能够与发动机系统的各个部件通信的控制器，并且能够从发动机系统的各个部件（例如，各种传感器、控制器）获得相应的信息，以及根据指令控制一个或多个部件（例如，喷油器等）。
在一个实施例中，颗粒物生成量计算模块根据颗粒物生成模型确定该发动机工况下的颗粒物生成速率。图2是根据本发明实施例的发动机工况类型的示意图。
如图所示，本发明的实施例根据发动机的转速和扭矩将发动机的工况分为：
1. 快速高速公路、
2. 慢速高速公路、
3. 急加速/爬坡、
4. 郊区道路、
5. 城市道路、
6. 下坡。
针对每一种工况，根据颗粒物生成模型确定该发动机工况下的颗粒物生成速率。从而，通过将捕集器的运行时间乘以颗粒物生成速率来计算该时间期间内生成的颗粒物。可以理解的是，本领域的技术人员可以根据实际情况设计相应的颗粒物生成模型。
在一个实施例中，颗粒物残留量计算模块根据颗粒物残留模型计算颗粒物残留量。可以理解的是，本领域的技术人员可以根据实际情况设计相应的颗粒物残留模型。
在一个实施例中，再生触发模块判断当前捕集器内的颗粒物的含量超过预定值时，触发再生过程。当前捕集器内的颗粒物的含量是前次再生后的颗粒物残留量和前次再生后至当前时间期间的颗粒物生成量之和。
在一个实施例中，再生触发模块通过控制喷油器的喷油量以及点火定时来执行所述再生。例如，再生触发模块可以以预定时间段的长度来执行再生。
在一个实施例中，再生触发模块根据再生中断模型中断再生。例如，再生触发模块可以每隔预定时间段循环执行再生。又例如，再生触发模块可以持续进行再生直到计算的颗粒物残留量低于阈值。可以理解的是，本领域的技术人员可以根据实际情况设计相应的再生中断模型
图3是根据本发明实施例的控制颗粒物捕集器的再生的方法的流程图。如图所示，控制颗粒物捕集器的再生的方法，包括：
颗粒物生成量计算的步骤301，其中，基于发动机工况确定该发动机工况下的颗粒物生成速率，以及根据捕集器的运行时间计算该时间期间内的颗粒物生成量；
颗粒物残留量计算的步骤302，其中，计算捕集器内的颗粒物残留量；
再生触发模块的步骤303，其中，计算的颗粒物生成量和颗粒物残留量，执行颗粒物捕集器的再生。
在一个实施例中，所述颗粒物生成量计算的步骤根据颗粒物生成模型确定该发动机工况下的颗粒物生成速率。
在一个实施例中，所述颗粒物残留量计算的步骤根据颗粒物残留模型计算颗粒物残留量。
在一个实施例中，所述再生触发的步骤根据再生中断模型中断再生。
在一个实施例中，所述再生触发的步骤通过控制喷油器的喷油量以及点火定时来执行所述再生。
示例性实施例可在硬件、软件或其组合中来实施。例如，本发明的某些方面可在硬件中实施，而其它方面则可在软件中实施。尽管本发明的示例性实施例的方面可被示出和描述为框图、流程图，但很好理解的是，这里描述的这些装置、或方法可在作为非限制性实例的系统中被实现为功能模块。此外，上述装置不应被理解为要求在所有的实施例中进行这种分离，而应该被理解为所描述的程序组件和系统通常可以被集成在单一的软件产品中或打包成多个软件产品。
相关领域的技术人员当结合附图阅读前述说明书时，对本发明的前述示例性实施例的各种修改和变形对于相关领域的技术人员会变得明显。因此，本发明的实施例不限于所公开的特定实施例，并且变形例和其它实施例意在涵盖在所附权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种控制颗粒物捕集器的再生的装置，其特征在于，包括：
颗粒物生成量计算模块，该模块基于发动机工况确定该发动机工况下的颗粒物生成速率，以及根据捕集器的运行时间计算该时间期间内的颗粒物生成量；
颗粒物残留量计算模块，计算捕集器内的颗粒物残留量；
再生触发模块，基于计算的颗粒物生成量和颗粒物残留量，执行颗粒物捕集器的再生。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述再生触发模块通过控制喷油器的喷油量以及点火定时来执行所述再生。
3.一种控制颗粒物捕集器的再生的方法，其特征在于，包括：
颗粒物生成量计算的步骤，其中，基于发动机工况确定该发动机工况下的颗粒物生成速率，以及根据捕集器的运行时间计算该时间期间内的颗粒物生成量；
颗粒物残留量计算的步骤，其中，计算捕集器内的颗粒物残留量；
再生触发模块的步骤，其中，计算的颗粒物生成量和颗粒物残留量，执行颗粒物捕集器的再生。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述再生触发的步骤通过控制喷油器的喷油量以及点火定时来执行所述再生。
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